Микроконтроллеры ARM компании STMicroelectronics
Компания STMicroelectronics (STM), один из мировых лидеров по производству 8- и 16-разрядных микроконтроллеров, уже несколько лет осваивает нишу 16/32-разрядных микроконтроллеров с архитектурой на основе ядра ARM. В 2004 году компания STM приобрела лицензию на всю номенклатуру ядер ARM и последовательно внедряет их в своем производстве ARM-микроконтроллеров. На сегодняшний день STM выпускает четыре линейки микроконтроллеров с ядрами ARM7 и ARM9 - STR710, STR730, STR750 и STR910. Краткие характеристики этих семейств микроконтроллеров приведены в таблице 1.
Таблица 1. Семейства микроконтроллеров ARM компании STMicroelectronics
Серия | Ключевые особенности | Области применения | |
---|---|---|---|
STR710 |
|
| Бытовое и индустриальное применение (бытовая электроника, системы GSM и GPS, трехфазные счетчики) |
STR730 |
|
| Индустриальное применение (промышленное измерительное оборудование, системы управления) |
STR750 |
|
| Управление двигателями и системы общего назначения (системы сигнализации, медицинское оборудование, промышленная автоматизация) |
STR910 |
|
| Промышленные сети, системы безопасности, автоматизация зданий Полная совместимость с программным кодом для ARM7TDMI |
STR710 - первое из выпущенных компанией STM семейств микроконтроллеров ARM, предназначенных для применения в системах общего назначения. Имеют достаточно высокую производительность и большой объем оперативной памяти.
STR730 - серия микроконтроллеров для промышленных приложений. Эти микросхемы рассчитаны на питание 5 В и имеют расширенный температурный диапазон. Семейство обладает самым широким набором периферии, включающим до 20 таймеров с возможностью генерирования до 16 независимых сигналов ШИМ, до 16 каналов прямого доступа к памяти (DMA), 10-разрядный 12- или 16-канальный АЦП со временем преобразования 3 мкс;
Рис. 1. Набор STR7/STR9
STR750 - серия несколько более производительных, чем STR730, микроконтроллеров, позиционируемая, главным образом, как процессоры для управления двигателями. Также могут найти применение в медицинском оборудовании или системах безопасности. Для различных применений выпускаются микроконтроллеры как с 3-, так и с 5-вольтовым питанием, а также с нормальным и расширенным температурными диапазонами.
STR910 - семейство микроконтроллеров с мощным ядром ARM9E, прекрасно подходящее для реализации встроенных приложений. Имеет широкий набор интерфейсов: CAN, SPI, UART, I2C, 10/100 Mбит Ethernet.
Широкое портфолио микроконтроллеров ARM компании STMicroelectronics позволяет использовать эти устройства в большом числе приложений, но лучше всего их преимущества могут раскрыться в портативных приложениях, так как эти микроконтроллеры предлагают наиболее гибкое управление энергопотреблением за счет большого числа режимов работы, вариантов синхронизации и других особенностей. За счет этого, ARM-микроконтроллеры STM позволяют добиться лучших характеристик энергопотребления в этом классе устройств.
Эти микросхемы имеют пять режимов пониженного энергопотребления:
• Режим ожидания (WAIT), при котором приостанавливается работа ядра, но продолжается функционирование периферии с сохранением содержимого регистров;
• Замедленный режим (SLOW), при котором тактовая частота замедляется до CLK/16 или 32 кГц;
• Режим глубокого понижения с ожиданием (LPWAIT). В этом режиме вводятся ограничения режимов WAIT и SLOW;
• Режим останова (STOP). Вся синхронизация останавливается, но состояние микроконтроллера, RAM и регистров сохраняется (поддерживается питание, нет сброса);
• Дежурный режим (STANDBY). Выключаются стабилизатор напряжения, питание ядра. Работает только RTC.
Данные о потреблении микроконтроллеров в различных режимах приведены в таблице 2.
Таблица 2. Режимы энергопотребления ARM-микроконтроллеров STM
Режим | Рабочая частота, МГц | Энерго-потреб- ление, мА | |
---|---|---|---|
Активный режим | Вся периферия включена | fцпу = 16 | 27 |
fцпу = 32 | 47 | ||
fцпу = 48 | 62 | ||
Вся периферия выключена | fцпу = 16 | 21 | |
fцпу = 32 | 36 | ||
fцпу = 48 | 53 | ||
Режим SLOW | fцпу = 0,032 | 1,7 | |
Режим WAIT (вся периферия включена) | fцпу = 1 | 13 | |
Режим LPWAIT | fцпу = 0,032 | 0,037 | |
Режим STOP | RTC включен | 0,018 | |
RTC выключен | 0,01 | ||
Режим STANDBY | RTC включен, детектор низкого напряжения включен, дополнительный стабилизатор 1,8 В включен | 0,01 | |
RTC включен, детектор низкого напряжения включен, дополнительный стабилизатор 1,8 В выключен | 0,009 | ||
RTC включен, детектор низкого напряжения выключен, дополнительный стабилизатор 1,8 В выключен | 0,005 | ||
RTC выключен, детектор низкого напряжения выключен, дополнительный стабилизатор 1,8 В выключен | 0,001 |
Микроконтроллеры STR7xx имеют встроенный стабилизатор напряжения 1,8 В для питания ядра, что позволяет использовать одноканальный источник питания 3,3 В или 5 В в зависимости от типа контроллера. Кроме того, имеется еще и дополнительный маломощный стабилизатор, используемый в режиме STANDBY, который позволяет значительно снизить энергопотребление за счет отключения основного стабилизатора. Возможны несколько вариантов синхронизации. Управлять тактовой частотой могут внешний кварцевый резонатор, внутренний RC-генератор, или часы реального времени с встроенным генератором 32 кГц, способным обеспечить синхронизацию всего устройства.
Отдельного внимания заслуживает встроенная память микроконтроллеров. Компания STMicroelectronics является лидирующим производителем микросхем памяти. Поэтому все микроконтроллеры STM оснащены Flash-памятью высочайшего класса.
Все рассматриваемые микроконтроллеры оснащены flash-памятью программ, обеспечивающей до 104 циклов перезаписи с гарантированным сроком хранения 20 лет. Кроме этого, большинство микросхем имеют встроенную flash-память данных размером 16 кБайт, позволяющей более 105 перезаписей. Срок жизни такой памяти также более 20 лет.
Таким образом, можно сказать, что в настоящее время компания STMicroelectronics, традиционно лидирующая в области производства микросхем памяти, восьмиразрядных микроконтроллеров и датчиков, всерьез претендует на ведущие позиции и в сегменте устройств ARM архитектуры. Микроконтроллеры ARM компании STMicroelectronics имеют высокую производительность, гибкое управление энергопотреблением, качественную Flash-память и наиболее широкий набор периферии из всех производителей ARM-микроконтроллеров. При этом компании STMicroelectronics удается обеспечить довольно конкурентоспособные цены.
На сайте компании http://www.st.com/ представлена вся необходимая документация. Имеется большое количество примеров применения с подробным описанием и исходными текстами программ. Компания Терраэлектроника предлагает недорогие отладочные средства на все семейства ARM-микроконтроллеров STMicroelectronics. Информацию о них можно получить на сайте www.terraelectronica.ru.
Ваш комментарий к статье | ||||